Abstract FR:

L'objectif de la these est d'optimiser la synthese du nitrure d'aluminium a partir de l'aluminium massif dans le but de renforcer les proprietes superficielles du substrat metallique. Les deux types de traitements de surface selectionnes sont l'implantation ionique et la nitruration thermochimique assiste plasma. La premiere partie du document est consacree a une etude bibliographique sur les proprietes specifiques de l'ain, sur les differentes techniques experimentales utilisees ainsi que sur les resultats deja obtenus dans le contexte international. La deuxieme partie de la these est consacree aux resultats personnels. Les caracterisations physico-chimiques (rbs) des couches de nitrure elaborees par implantation ionique d'azote sont presentees dans le premier chapitre. Deux processus d'implantation ont ete mis en uvre, d'une part une implantation monoenergie permettant d'obtenir une couche enterree d'ain, et d'autre part une implantation multienergie permettant d'aboutir a une couche d'ain a partir de la surface. Le deuxieme chapitre est oriente sur l'etude microstructurale de l'aluminium implante en azote par les techniques complementaires de la diffraction des rayons x sous incidence rasante et la microscopie electronique a transmission. Le troisieme chapitre est base sur l'optimisation du procede de nitruration ionique sur l'aluminium massif sur site industriel. Vu les difficultes de nitruration ionique de l'aluminium, le probleme de la diffusion de l'azote dans l'aluminium est aborde dans le quatrieme chapitre par la determination du coefficient de diffusion de l'azote dans la matrice aluminium. Le cinquieme chapitre traite des caracterisations mecaniques de l'aluminium a la fois traite par implantation ionique (nanoindentation) et nitruration ionique (micro indantation). Enfin, le sixieme chapitre compare les proprietes tribologiques des couches de nitrure d'aluminium synthetise par implantation ionique avec celles obtenues par nitruration ionique.